竖井扩大开挖施工工法

竖井扩大开挖施工工法

中国水利水电第一工程局

遇柏成

1．前言

在水利水电建设中，随着社会的进步，施工技术的发展，竖井开挖的 截面积和竖井深度越来越大。深大竖井的施工如何保证施工安全、施工质 量及保证施工进度是施工中的一大难题。

小湾水电站地下厂房，设有地下连通上室圆筒阻抗式调压井两 座，调压井尺寸（直径X 咼）

①32.0m X 90.0m 。1、2调压井两井轴

线相距 99.5m 。中国水利水电第一工程局在小湾电站竖井施工中，工程 技术人员科学研究、精心施工，掌握并改进了竖井施工工艺技术，解决 深大竖井开挖施工的问题。为我国大直径竖井开挖施工做出了典范，其 在施工的安全上、开挖质量上、进度上均得到了保障。

2．工法的特点

尾水调压井开挖断面大，又有 F27 断层穿过，施工难度大，

施工安全问题突出。

2．4洞室断面大，开挖需分层分块进行，且一次支护工程量大，

要求及时，施工通道的安排和施工组织协调较为困难。

3．适用范围

大直径、深竖井开挖施工。

2． 开挖采用反井钻机进行导井施工 2． 采用六部位分层分区扩挖。

2．

4. 工艺原理

4.1反井钻机导孔施工完成后，立即安装大钻头进行反导井施工从而可先期进 行上部开挖施工。

4.2扩挖爆破必须严格控制爆破参数。

5. 施工工艺流程及操作要点

调压井开挖顺序：连通上室上层开挖T 调压井球冠开挖T 连通上 室下层开挖T 井筒反导井开挖T 导井扩挖T 井筒扩挖T 安全支护。

5.2操作要点: 5.2.1调压井开挖 一、导井开挖

连通上室下层开挖结束后，首先用反井钻机在每条尾水调压井中 心钻一①216mm 导孔，然后采用 LM-200反井钻机钻取一 © 1.4m 反导 井。LM-200反井钻机导孔、导井开挖如下图所示;

4.3 由于扩挖分层分区进行，保证了导井出渣的畅通。 4.4 随时进行支护，加强施工安全管理。

5. 1施工工艺流程:

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LM-200反井钻机导孔、 导井开挖方法示意图

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二、调压井扩挖

由于尾调井开挖直径大，开挖溜渣量大，为保证导井溜渣顺畅,

对导井进行二次扩挖，扩挖成© 5.0m，采用人工手风钻由上至下分层开挖，根据开挖揭露的实际地质情况，对岩层破碎带进行随机锚杆和挂网喷砼支护，以保证导井扩挖安全，人员及材料用吊笼运输。井筒每层扩挖分成两半圆、三个台阶共6个区依次开挖，开挖顺序见下图,

内圈、中圈和外圈呈台阶状扩挖，内圈①14.0 m,中圈①26.0 m外

圈①34 —38m由内向外依次超前1排炮。采用手风钻造孔由上至下分层开挖，外台阶设计轮廓线实施光面爆破，人工配小型反铲扒渣, 分层进尺 2.5m，人员及材料用吊笼运输。遇断层破碎带视情况采取超前固结灌浆和超前锚杆等措施。

扩挖顺序图

扩挖分区图

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井筒向下扩挖10米后，在EL1012.9 m制作安装一个悬臂平台, 作为人员、材料进入吊笼的通道。人员和材料上下靠布置在连通上

室廊道的卷扬机通过起吊平台起吊吊笼上下。爆渣下落到尾水隧洞

内，然后用3m3装载机配20T自卸车出渣。支护紧跟开挖面，每扩

挖一个进尺后即进行支护。

5.2.2爆破设计

导井形成后，即进行井筒扩挖、内圈、中圈及外圈的开挖。具

体爆破参数如下:

、井筒爆破参数：见表 5.2.2-1

井筒爆破参数表522-1

二、扩挖爆破参数：见表522-2

扩挖爆破参数表522-2

5.3劳动力组织（见表5.3）

表5.3劳动力组织情况表

6. 材料与设备

本工法无需特别说明材料，采用的机具设备见表

6.1

尾水调压井井筒扩挖循环作业时间表

表 5.2.3

6、开挖工艺：开挖工艺详见第十三章相关部分。 5.2.3井筒扩挖循环

表6.1机具设备表

7. 质量控制

7.1竖井的开挖施工测量控制，在竖井上井口安设2台激光投点仪，开挖工作面放样根据2台仪器投的点位，禾U用卷尺确定竖井开挖边线，用红色铅油画出设计开挖中心点和开挖边线。

7.2下平开挖施工测量挖制，利用全站仪将洞外给定的测量坐标点，导

入到洞中，经反复校核作点，并利用导入作标点进行洞挖放样。

7.3在开挖爆破施工中，精心测量放点，保证断面尺寸。严格按技术要求施工。

控制光爆孔位、孑L距、孔向、孑L深及单孑L装药量。

7.4竖井施工必须做好支护。在锚喷支护施工检查过程中，及时纠正施工偏差，控制锚杆孔位、孔向、孔深、注浆饱满度、砂浆及喷砼配合比等。对不符合图纸及规范要求的坚决整改。

7.5竖井施工必须按隐蔽工程作好施工记录。

8．安全措施

8．1 认真贯彻执行“安全第一，预防为主” 的方针，根据国家规定、条例，结合施工单位的实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员、班组兼职位安全员、工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工地的安全生产。

8.2 施工现场按附合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。

8.3 严格按照法律、法规控制爆炸物品的运输、储存和使用。

8.4 锚喷支护随开挖面及时进行, 工作面上施工人员必须佩带安全帽、系好安全带，工作现场要有专人协调统一指挥。

8.4 施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。

8．6 电缆线路应采用“三相五线” 接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。

8．7施工现场的手持照明灯使用36V 的安全电压。

8．9 建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确

保作业标准化、安全化。

9．环保措施

9．1 成立对应施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国

家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。加强对施工燃油、

工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火